Cân bằng phương trình oxi hóa khử
I. Phương pháp và ví dụ về bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khửII. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử và hướng dẫn giảiCách cân bằng phương trình hóa học lớp 10 được joy6.vn biên soạn hướng dẫn các bạn cách cân bằng oxi hóa khử cũng như đưa ra các dạng bài tập để luyện tập. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử là dạng bài tập cơ bản và rất quan trọng đối với môn Hóa học THPT. Hy vọng qua tài liệu này các bạn học sinh có thể nắm chắc các bước cân bằng. Từ đó vận dụng cân bằng phương trình.
Bạn đang xem: Cân bằng phương trình hóa học lớp 10
I. Phương pháp và ví dụ về bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử
1. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Nguyên tắc: Tổng số electron nhường = Tổng số electron nhận
Bước 1. Xác định số oxi hóa thay đổi thế nào.
Bước 2. Lập thăng bằng electron.
Bước 3. Đặt các hệ số tìm được vào phương trình phản ứng và tính các hệ số còn lại.
Lưu ý:
Ta có thể cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp tăng – giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm.
Phản ứng oxi hóa – khử còn có thể được cân bằng theo phương pháp ion–electron: ví dụ ...
Nếu trong một phương trình phản ứng oxi hóa – khử có nhiều nguyên tố có số oxi hóa cùng giảm (hoặc cùng tăng) mà:
+ Nếu chúng thuộc cũng một chất: thì phải đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố trong phân tử.
+ Nếu chúng thuộc các chất khác nhau: thì phải đảm bảo tỉ lệ số mol của các chất đó theo đề đã cho.
* Trường hợp đối với hợp chất hữu cơ:
Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ trước và sau phản ứng có một nhóm nguyên tử thay đổi và một số nhóm không đổi thì nên xác định số oxi hóa của C trong từng nhóm rồi mới cân bằng.Trong trường hợp mà hợp chất hữu cơ thay đổi toàn bộ phân tử, nên cân bằng theo số oxi hóa trung bình của C.
2. Ví dụ minh họa cân bằng phản ứng oxi hóa khử
Ví dụ 1. Cân bằng phản ứng:
CrS + HNO3 → Cr(NO3)3 + NO2 + S + H2O
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
Bước 1. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Cr+2 → Cr+3
S-2 → S0
N+5 → N+4
Bước 2. Lập thăng bằng electron:
Cr+2 → Cr+3 + 1e
S-2 → S0 + 2e
CrS → Cr+3 + S+0 + 3e
2N+5 + 1e → N+4
→ Có 1CrS và 3N .
Bước 3. Đặt các hệ số vừa tìm vào phản ứng và cân bằng phương trình phản ứng:
CrS + 6HNO3 → Cr(NO3)3 + 3NO2 + S + 3H2O
Ví dụ 2. Cân bằng phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCr + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e → 2Br-
Phương trình ion:
2 + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
Ví dụ 3. Cân bằng phản ứng trong dung dịch có O tham gia:
KMnO4 + H2O + K2SO3 → MnO2 + K2SO4
Hướng dẫn cân bằng phản ứng
2MnO4 - + 3e + 2H2O → MnO2 + 4OH-
SO3 2- + H2O → SO42- + 2H+ + 2e
Phương trình ion:
2MnO4- + H2O + 3SO32- → 2MnO2 + 2OH- + 3SO42-
Phương trình phản ứng phân tử:
2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH
Ví dụ 4. Cân bằng phản ứng:
FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + N2O + H2SO4 + H2O
a. Xác định sự thay đổi số oxi hóa:
Fe+2 → Fe+3
S-2 → S+6
N+5 → N+1
(Viết số oxi hóa này phía trên các nguyên tố tương ứng)
b. Lập thăng bằng electron:
Fe+2 –> Fe+3 + 1e
S-2 –> S+6 + 8e
FeS –> Fe+3 + S+6 + 9e
2N+5 + 8e –> 2N+1
–> Có 8FeS và 9N2O.
c. Đặt các hệ số tìm được vào phản ứng và tính các hệ số còn lại:
8FeS + 42HNO3 → 8Fe(NO3)3 + 9N2O + 8H2SO4 + 13H2O
Ví dụ 5. Phản ứng trong dung dịch bazơ:
NaCrO2 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr
CrO2- + 4OH- → CrO42- + 2H2O + 3e
Br2 + 2e –> 2Br-
Phương trình ion:
2CrO2- + 8OH- + 3Br2 → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O
Phương trình phản ứng phân tử:
2NaCrO2 + 3Br2 + 8NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 4H2O
II. Bài tập cân bằng phản ứng oxi hóa khử và hướng dẫn giải
1. Câu hỏi bài tập tự luận phản ứng oxi hóa khử
a. Dạng đơn giản (trong phản ứng có một chất oxi hóa, một chất khử rõ ràng)
VD1: Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.
1. Al + 6HNO3 → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
1x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (N+5 + 1e → N+4)
2. Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O
1x (Al0 – 3e → Al+3)
1x (N+5 + 3e → N+2)
3. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O
8x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (2N+5 + (2x4)e → 2N+1)
4. 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O
10x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (2N+5 + 10e → N20)
5. 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
8x (Al0 – 3e → Al+3)
3x (N+5 + 8e → N-3)
6. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
3x (Cu0 – 2e → Cu+2)
2x (N+5 + 3e → N+2)
7. 2Fe + 6H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
3x (S+6 + 2e → S+4)
8. 2Fe + 4H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + S + 4H2O
1x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
1x (S+6 + 6e → S0)
9. 8Fe + 15H2SO4 đặc → 4Fe2(SO4)3 + 3H2S + 12H2O
4x (2Fe0 – 6e → 2Fe+3)
3x (S+6 + 8e → S-2)
10. Cu + 2H2SO4 đặc → CuSO4 + SO2 + 2H2O
1x (Cu0 – 2e → Cu+2)
1x (S+6 + 2e → S+4)
11. 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + N2O + 5H2O
4x (Zn0 – 2e → Zn+2)
1x (2N+5 + 8e → 2N+1)
12. 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
4x (Mg0 – 2e → Mg+2)
1x (N+5 + 8e → N-3)
13. 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
3x (3Fe+8/3 – 3x1/3e → 3Fe+3)
1x (N+5 + 3e → N+2)
14. 3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
3x (S+4 – 2e → S+6)
2x (Mn+7 + 3e → Mn+4)
15. K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3+ 3Fe2(SO4)3 + 7H2O
1x (2Cr+6 + 6e → 2Cr+3)
3x (2Fe+2 – 2e →2Fe+3)
b. Dạng phản ứng nội phân tử (phản ứng chỉ xảy ra trong một phân tử)
1. 2KClO3 →2KCl + 3O2
2x (Cl+5 + 6e → Cl-1)
3x (2O-2 – 4e → O20)
2. ? KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2
3. 2Cu(NO3)2 →2CuO + 4NO2 + O2
2x (2N+5 + 2e → 2N+4)
1x (2O-2 – 4e → O20)
? (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + O2
c. Phản ứng tự oxi hóa khử (Sự tăng giảm số oxi hóa xảy ra chỉ trên 1 nguyên tố)
1. 2Cl2 + 4NaOH → 2NaCl + 2NaClO+ 2H2O (cb sau đó tối giản)
1x (Cl20 + 2e → 2Cl-)
1x (Cl20 – 2e → 2Cl+1)
2. 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O
5x (Cl20 + 2e → 2Cl-)
1x (Cl20 – 10e → 2Cl+5)
3. 4S + 6NaOH → 2Na2S + Na2S2O3 + 3H2O
2x (S0 + 2e → S-2)
1x (S0 – 4e → 2S+2)
4. ? K2MnO4 + H2O → KMnO4 + MnO2 + KOH
1x (Mn+6 + 2e → Mn+4)
2x (Mn+6 – 1e → Mn+7)
5. 3NaClO → 2NaCl + NaClO3
2x (Cl+1 + 2e → Cl-)
1x (Cl+1 – 4e → Cl+5)
6. 2NaOH + 4I2 → 2NaI + 2NaIO + H2O
1x (I20 + 2e → 2I-)
1x (I20 – 2e → 2I+1)
7. 8NaOH + 4S → Na2SO4 + 3Na2S + 4H2O
1x (S0 – 6e → 2S+6)
3x (S0 + 2e → S-2)
d. Phản ứng oxi hóa khử phức tạp
Phản ứng oxi hóa khử có chứa hợp chất hữu cơCH3CH + KMnO4 + KOH → CH3COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O
CH≡CH + KMnO4 + H2SO4 → H2C2O4 + MnO2 + KOH
CH3OH + KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của nhiều hơn hai nguyên tửFeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + N2O + H2O
Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO + H2O
CuFeS2 + O2 + Fe2(SO4)3 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
2. Câu hỏi trắc nghiệm phản ứng oxi hóa khử
Câu 1. Cho phản ứng: FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)2 + H2O. Cho biết hệ số cân bằng của FeSO4 và K2Cr2O7 lần lượt là bao nhiêu?
A. 5; 2
B. 6; 2
C. 6; 1
D. 8; 3
Xem đáp án
Đáp án C: 6FeSO4 + K2Cr2O7 + 7H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O
Câu 2. Cho phản ứng: Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH
Hãy cho biết tỉ lệ hệ số của chất khử và chất oxi hóa sau khi cân bằng là đáp án nào dưới đây?
A. 4:3
B. 3:4
C. 3:2
D. 2:3
Xem đáp án
Đáp án C
S(+4) → S(+6) + 2e
Mn(+7) + 3e → Mn(+4)
3Na2SO3 + 2KMnO4 + H2O → 3Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH
Câu 3. Trong phản ứng dưới đây, vai trò của H2S là:
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl
A. Chất oxi hóa.
B. chất khử.
Xem thêm: Wifi Không Vào Được Facebook Khi Dùng Wifi, Lỗi Wifi Chỉ Vào Được Facebook & Youtube
C. Axit.
D. Vừa oxi hóa vừa khử.
Xem đáp án
Đáp án D: Vừa oxi hóa vừa khử.
Câu 4. Trong phản ứng nào dưới đây cacbon thể hiện đồng thời tính oxi hoá và tính khử?
A. C + 2H2
B. 3C + 4Al
C. 3C + CaO
D. C + CO2
Xem đáp án
Đáp án D
Câu 5. Trong phản ứng nào dưới đây HCl thể hiện tính oxi hoá?
A. HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3
B. 2HCl + Mg → MgCl2 + H2
C. 8HCl + Fe3O4 → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
D. 4HCl + MnO2 → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Xem đáp án
Đáp án B
Câu 6. Trong phản ứng dưới đây, vai trò của HCl là:
MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O
A. oxi hóa.
B. chất khử.
C. tạo môi trường.
D. chất khử và môi trường.
Xem đáp án
Đáp án D
Câu 7. Cho phương trình hóa học sau: Zn + HNO3 → Zn(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
Tổng hệ số của phương trình là
A. 22.
B. 24.
C. 25.
D. 26.
Xem đáp án
Đáp án A: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
Câu 8. Trong phản ứng: Cu + 2H2SO4 (đặc, nóng) → CuSO4 + SO2 + 2H2O, axit sunfuric
A. là chất oxi hóa.
B. vừa là chất oxi hóa, vừa là chất tạo môi trường.
C. là chất khử.
D. vừa là chất khử, vừa là chất tạo môi trường.
Xem đáp án
Đáp án B
S+6 → S+4 → H2SO4 đóng vai trò là chất oxi hóa
Mặt khác SO42- đóng vai trò môi trường để tao muối CuSO4
Câu 9. Trong phản ứng dưới đây, vai trò của HBr là gì?
KClO3 + 6HBr → 3Br2 + KCl + 3H2O
A. vừa là chất oxi hóa, vừa là môi trường.
B. là chất khử.
C. vừa là chất khử, vừa là môi trường.
D. là chất oxi hóa.
Xem đáp án
Đáp án B
.............................
Trên đây joy6.vn đã giới thiệu Cách cân bằng phương trình hóa học lớp 10. Để có kết quả học tập tốt và hiệu quả hơn, joy6.vn xin giới thiệu tới các bạn học sinh tài liệu Giải bài tập Hóa học 10, Chuyên đề Vật Lý 10, Chuyên đề Hóa học 10, Giải bài tập Toán 10. Tài liệu học tập lớp 10 mà joy6.vn tổng hợp biên soạn và đăng tải.
Ngoài ra, joy6.vn đã thành lập group chia sẻ tài liệu học tập THPT miễn phí trên Facebook, mời bạn đọc tham gia nhóm Tài liệu học tập lớp 10 để có thể cập nhật thêm nhiều tài liệu mới nhất.
